孝义矿产资源丰富，品种较多，探明有煤、铝、耐火粘土、铁、熔制石灰岩等矿产，且分布集中，地质条件好，便于开采。孝义的矿产资源尤以煤、铝为最，是中国第一批50个和山西省35个重点产煤地之一，也是国家铝工业的主要开发基地。

     孝义境内煤炭资源是霍西煤田的重要组成部分，储煤面积为783.5平方公里，占境域总面积的82.8%。探明的地质储量为71亿吨，远景储量90亿吨，储量丰富，埋藏较浅，煤层稳定，品种齐全，煤质较好，易于开采。孝义煤炭的煤种以焦煤为主，兼有肥煤和瘦煤，其中，焦煤储量为25.64亿吨，约占储量的36.1%；肥煤储量10.39亿吨，约占总储量的14.6%；瘦煤储量为13.76亿吨，约占总储量的19.4%。孝义境内的煤层地质构造比较简单，除白壁关井田一带煤层埋藏超过600米外，一般埋深都在150—350米之间，主要煤层赋存稳定，倾角平缓，较易开采。

    铝土矿是孝义市第二大矿产资源，主要分布于孝义的西部山区，埋藏面积约100平方公里。已探明保有储量2.6亿吨，其中工业可采量为8800万吨，储量约占全国总储量的20%，占山西省总储量的41%，占吕梁市储量的74%。全国最大的铝厂——河津铝厂的矿石基地就在孝义。境内的铝土矿赋存于石炭系中统本溪组下部的铁铝层中，矿体呈层状、似层状、透镜状，产于铝土页岩黏土岩层，与顶底界线清楚。且地质构造简单（矿体规模大，单矿体长度在1000米以上，宽400—1000米），埋藏浅，产状平缓，质量上乘，层位稳定，厚度较大，大部分矿体厚2—5米，最厚可达十余米。矿体规模较大，资源集中，极易开采，含铝量高，适宜大规模开采。依据矿产部门实验分析，孝义的铝矿含铝量高达74%，有着较大的开采价值。

    孝义境内铁矿石属沉积型，类型单一，通常称为“山西式铁矿”，即“窝子矿”。这些铁矿石主要赋存于石炭系中统本溪组地层内，其分布大体与铝矿相当。有矿床8处，累计探明储量1964.3万吨，其中85%的含量集中在西河底矿区，矿石品位在31%—60%之间。

    耐火粘土矿赋存于石炭系中统本溪组地层下部的铝土矿层之上或体间，与铝土矿相依共生。经探明的储量约8895.3万吨，主要成分是高岭石，其含量在30%—70%之间，耐火度在1730℃—1770℃之间。耐火粘土大型矿床2处，中型矿床5处，均为铝土矿的共生矿产，探明保有储量8915.3万吨。

    熔剂石灰岩孝义境内仅有一处土表产地，即克俄矿区克俄、卜家峪北矿段。探明保有储量3609.0万吨，其中工业储量为2704.0万吨，分别占全国、省储量的5.2%与7.0%。

    除以上各类矿产资源外，孝义还蕴藏丰富的石膏、硫铁矿、瓷土、紫砂工艺黏土、红色黏土、高岭土、饰面石材等其他矿产，这些矿产尚待开发利用。